高液限粘土作为路基填料的研究
浅谈高液限土在路基填筑中的使用
浅谈高液限土在路基填筑中的使用摘要:规范规定液限大于50%、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料。
但南方多为高液限土，同时又带有弱膨胀性，我们根据CBR值衡量填料的水稳特征，使高液限土在满足路基填筑的施工需要的基础上减少晾晒时间、减小改良引起的费用增加。
关键词：高液限土路基填筑CBR1.1工程概况本项目位于海口市南部，包括海口绕城公路主线和粤海铁路码头至主线石山段(疏港路)两部分，主线等级为高速公路，路基宽35米，东西走向，西起澄边县老城镇白莲村西线高速公路，东至海口美兰机场，全长33.93Km；疏港路等级为二级公路，路基宽12米，南北走向，北起海口市南海大道和西环路交叉路口，南至海口绕城公路主线的石山互通立交，全长6.03Km。
本标段线路全长11.1公里，分为两段（K21+700～K31+000与K32+600～K34+400），主要工程量有：路基土石方工程221.7万立方米，路基防护排水工程3.5万立方米，软基处理9万立方米，通道桥4座，汽车天桥2座，互通立交2处（18座桥），涵洞41座。
1.2实际问题我部管段设计使用位于K17+500的5号取土场，计划取土170万方，在土场不同部位使用挖掘机挖掘深达10米的探坑并取样检验，地表0~0.50m为耕植土；0.50~5.5m左右为红色粉粘土，手感滑腻，粘聚性较好，含水量较大，塑限29、液限53；5.5m~7.1m左右为黄色砂砾土，目视有明显颗粒，粘聚性较差，含水量较大，塑限20、液限30，7.1m往下为红色砂砾土, 目视有明显颗粒，粘聚性较好，含水量较大，塑限51，液限17。
具体结果如下图表1示：压实含水量±2%之内，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，所以我们首先对5号土场的填土在填筑区域给与充分的晾晒。
但海南天气变化比较大，年降雨量1500~2000mm，其中5月份~10月份为雨季，占全年降雨量的80%，连续月晴天数平均不超过7天。
高液限土用于路基填筑监理经验探讨
后 ，堆置坑 旁初 步晾 晒，再 运至 施工作 业段 摊 铺 ： 或 由 取 土 坑 挖 出 后 先 运 至 作 业 段 一 侧 ， 经初 步晾 晒 后 再 用 推 土机 推 至 作 业 段 上 ，用上述 机械粉 碎 １ ２ ，并经 整平 处理 — 遍 后 ，将规 定剂量的全部或２ ３ ／ 外掺剂均 匀撒布 于上 。掺灰 、粉碎 、拌 和及初 步碾 压工 序必 须在同１内完成。 ｄ
预 期 效 果 。 原 先 质 量 符 合 要 求 的 石 灰 在 无 覆
起 晒 ， 又 成 为 干 土 ，含 水 量 小 于 最 佳 含 水
量 ， 不 容 易 压 至 规 定 密 实 度 ，所 以 ， 应 当 在 回填 土上 路基之 前 ，将其 在场外 进行 翻晒 、 粉 碎 至含 水 量 均 匀 ， 且 大 于 最 佳 含 水 量 的２ ％
的 连 续 上 ， 抢 时 间 ，搞 突 击 ， 经 常 关 注 天 气
பைடு நூலகம்
［］ １ 王年 香 编著 Ⅸ 高液 限土路基设 计与
施 工技 术 》 中 国水 利 水 电 出版 社 ２ ０年 １ 月 ０５ ２
３ ｃ ，每 层 都要进行 翻晒 、粉碎 ，至 填土含 ０ｍ 水量 均匀 、颗粒 符合 规范要 求时 ，方 可进行
工程施工时能起 到一定的借鉴价值。 易 干 ，而 里面 含水 量仍然 很大 ， 当使 用 旋耕 关键 词 ：高液 限土 ；路 基 填筑 ；工 艺要 机 翻晒 、粉碎 里层湿 土 时，外 层 的土 也 随之 求；施 工控 制 凡 是 从 事 公 路 工 程 施 工 的人 都 知 道 ， 在 路 基 工 程 施 工 前 ， 一 定 得 先 解 决 好 土 源 填 料 的 问题 。 然 而 ，有 时 由于 项 目施 工 所 在 地 地 质环境特 点，想 找到符合 填筑 要求 、较 为理 想 的路基填 料 ，却是一件 困难 的事 。因此 ， 有 时由于条件 所 限，本着 保护 环境 、珍惜 土 地 资源的原 则 ，不得不就 地采 用一些 在 工程 技术领 域 中较 为 敏感 的填 料 ，在经过 一 系列 的技 术处理之 后用 于路基 填筑 ，类似 的填 料 如高液 限土 。下面 ，就让 我们 来 了解 一下 ， 高液 限土作 为路基 填料用 于路 基填筑 时 ，作
高液限土作为路堤填料整理版
一、高液限土的定义：高液限土是一种细粒土，必须同时具备两个分类特性：①小于 0.074 mm 的颗粒含量大于或等于50％；②液限W≥ 50％。
《规范》规定：液限大于50 ，塑性指数大于 26 的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料；需要用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检验合格后方可使用。
二、高液限土的工程地质特性1、具有弱膨胀性。
对于 0 ． 075 mm 颗粒含量比例大于70 ％的土样，组成粘粒的矿物成分具有一定数量的绿高岭石、多水高岭土和绿晶高岭土等吸水性强、遇水膨胀以及失水发生碎裂的矿物，膨胀量一般在 1 ％～ 3 ％。
2、具有裂隙性。
实地调查发现，高液限土的裂隙与母岩( 花岗岩 ) 的节理裂隙具有继承性，很可能是土体胀缩或土体移动造成；暴雨之时，开挖后的土体可能产生坍塌或滑动。
因此，开挖路堑时，尤其注意路堑边坡防护与施工安全。
3、具有一定的崩解性。
花岗岩风化高液限土与其它地区的花岗岩风化土的崩解性，有一定的相似性和普遍性。
其理由：大雨或暴雨时，土体表层的粘土矿物流失；土体内的多水高岭土等吸水膨胀，导致表层土体粘结力下降，土体发生离析崩解。
4、水作用性强。
由于高液限土颗粒粒径较小，细颗粒含量高，透水性差，干时坚硬，不容易挖掘。
同时，高液限土毛细现象显著，浸水后长时间保持水分，表明高液限土中的水分在正常情况下不容易逸出，并且土质不容易压实。
因此，从高液限土的物理特性可以看出，是一种路基填土的不良材料。
三、高液限土作为路堤填料的工程处治措施从道路工程实践可知，若高液限土未采用合理的工程处治措施直接用于填筑路堤，则路堤填土会产生难以压实、翻浆、边坡坍塌等不良病害。
究其原因。
主要是由高液限土的土粒形状、大小、空间结构、矿物成分以及浸水后的强度和稳定性降低等所引起。
因此，可以通过改良高液限土的工程性质，通过工程技术措施，将路堤填筑的不良材料变成技术上可行与经济上合理的路基填筑方案，实现路基路面设计对路基强度和稳定性的要求。
高速公路高液限土路基填筑施工技术研究与实践
高速公路高液限土路基填筑施工技术研究与实践摘要：高速公路作为推动社会经济发展、改善民生的重要基础设施，其建设伴随着大量的土石方挖填施工。
而在我国西南地区，分布着大量的高液限土，若不加处理直接填筑在路基上，将对高速公路的质量影响较大；若直接废弃，一是增加费用，造成资源浪费，二是将对周边环境造成较大破坏。
因此在保证路基填筑质量的前提下，有效利用高液限土是一个有必要解决的问题。
关键词：高速公路；高液限土；路基填筑；施工技术引言高液限土具体指的是液限、塑性指数以及相应的含水量均超出JTG F10—2015《公路路基施工技术规范》中的相应要求，不可以直接作为路基填筑材料的一种土料。
在施工过程中，要对其采取措施使其满足相关技术标准，经过严格的检查并在其合格后，方可在施工中使用。
同时，在受到市场经济和市场环境等诸多因素的约束下，如果对高液限土进行相应换填，需要征用数量庞大的弃用土场，这样既会对环境造成破坏，又会增加额外的工程费用，因此，在高速公路施工的过程中，要合理利用高液限土路基填筑施工技术。
1高液限土包边法处理原理分析采用高液限土填筑路基时，长时间暴露的路基边坡受天气条件等外界因素影响较大，表层土体失水快，含水量降低幅度较内部土体大，受此影响路基填筑土体整体收缩形变和固结形变不均匀，表层较内部土体变化量大，导致路基边坡土体表面产生纵向裂缝。
高液限土包边处理原理是从控制路基填筑土体表层含水量降低速度，避免填筑土体整体不均匀形变入手，使用低液限合格的土对高液限土进行包边填筑，由于低液限土在同等条件下较高液限土含水量变化小，能够保证填筑层土体的表层和内部含水量变化基本一致，路基整体产生均匀收缩形变和固结形变，从而避免路基边坡表面的纵向裂缝产生，解决高液限土填筑路基表面干燥易开裂，遇水强度降低的问题。
2高速公路高液限土路基填筑施工技术2.1高液限土的改良方案根据目前的技术来看，对高液限土的改良有很多种办法。
一般在施工的过程中就会通过生石灰改良或者水泥改良这两种办法，其中，水泥改良是比较经济型的办法。
高液限土路基填筑方法探讨
３ ｃ ；同一土层的填 料含水量相差不宜超过 ３ ０ｍ 个百分点，不 同性质 的土应分层摊铺。 路 拱坡度控 制 ：应在 ２ 一４ 之间 ，并 应保证路 拱纵、 ％ ％
横方 向的平整度。
上 ， 一般 情况 下 ， 土的 塑性 指 数越 大第 一 次掺 灰 比例 越 高 ），然后 一层土 （ 一般厚 度为 ４ － ５ ｃ ） ０ ０ ｍ 一层 石灰 ，再铺
后采用挖 掘机挖 出一定深度 的土层或 用铧犁初 步翻拌后 再
为 １ 一１遍 ， 当稠 度偏 高 、含 水 量偏 低 时 （ 度 １１ — Ｏ ２ 稠 ．５
１ ３ ），建 议采 用最大 激振力４ ｔ（ ．０ ０ 静载 １ ｔ ８ ）的压路机 ， 适 当增 加碾压遍 数，并视 具体情况在 路基表 面出现软弹 、
碾 压工艺控制 ：碾压路 线应从路缘 向路基 中心 逐步碾 压 ，压路机 错位 时的横 向重 叠宽度不 得小于４ ａ ，纵 向接 ０ｍ 头重叠长度 不得小于 １０ｍ ５ ｃ。碾压 时，先静碾１ 遍，然后 —２
再振 动碾压 ，最大 激振力２ ｔ（ ５ 静载 １ ｔ ；碾 压遍数 一般 ２）
场地 允许 ，可 以在 清表后 ，将 石灰 均匀地撒在 地面上 ，然
高液限土 由于液 限高，塑性 指数大，胀缩性 明显，在 干燥状态下强 度较高 ，一旦 遇水迅 即软化，线膨 胀率迅速 上 升，强度急剧 降低，水稳性 极差 ，因此， 公路路 基施 工 技术 规范 》Ｊ Ｊ ３ — ５ Ｔ ０ ３ ９ 明确规定 ，高液限土不能直接做为 路 基填 筑的材料 ，若需要应 用时，必须 采取满足设计 要求 的技术措施 一一固化材料改 良或者换填 ，但工程 费用 增加
一
层 土，再上 一层石灰 ，直至 一堆 土和相 应的需要掺 入 的
对高液限土作为填筑材料的研究与改良措施
对高液限土作为填筑材料的研究与改良措施摘要：高液限土是施工中经常用到的一种材料，但是因为其自身独特的性质很难直接进行有效的应用。
在实际应用过程中应该根据高液限土的特征做好改良工作，提升土质稳定性和水稳定性，为工程施工提供良好的填筑材料。
本文从高液限土作为填筑材料角度出发，探究其改良措施和施工技术，提升其应用效果。
关键词：高液限土特点;性能指标;水稳定性;改良方法;海南环岛旅游公路第六工区项目位于临高县和澄迈县，属热带海洋性季风气候，具有高温多雨，干湿季节明显，雷暴雨多，蒸发量大，热带气旋影响频繁的气候特征。
项目路基沿线多分布高液限黏土，高液限土的工程性质与其母岩成份、含水量、密实度、外荷载大小及作用方式、其他物理化学作用等都有关系。
由于其具有天然含水率较高、渗透性系数低、水稳性较差、压实难度大等诸多不良工程特性，如果在施工过程中不能采取正确的处理措施，往往会引起道路不均匀沉降、路面开裂、路床翻浆冒泥、甚至是路基垮塌等质量问题。
如果将其换填成其它非高液限黏土，则会产生大量弃方，废弃土方既影响生态环境，又显著提高工程成本，同时造成工期延长。
因此，研究施工沿线高液限黏土的的工程性质，并提出与之相适应的改良施工技术，是本公路工程建设过程中一个关键问题。
1 可行性分析海南省环岛旅游公路第六工区项目分布的高液限黏土，为粉质黏土，呈红褐色，可塑状，其孔隙比较大，液限值较高，常大于50%，遇水易软化，属典型的高液限黏土，且常含有孤石，工程性质较差，不能直接作为路基持力层。
本项目沿海路段较多、较长，直接挖除换填会造成大量弃方，对周边生态环境产生危害，较为常用的处理方法是土体改良，常规固化剂主要有粉煤灰、水泥、石灰等，这些添加剂与土颗粒发生一系列的理化反应改变土体颗粒组成与矿物成分，从而使土体的路用性能得到提高。
土体改良的优势在于：(1) 高液限黏土添加水泥后，改变了黏土的物理性质，使黏土的液塑限降低，最大干密度增加; 水泥硬化吸收一部分水使土体的含水量降低; 与黏土板结性增强，硬度提高，CBR值增加。
改良用高液限红粘土作回填土填料性质的方法研究
改良用高液限红粘土作回填土填料性质的方法研究杨建华;唐锡彬;王强【摘要】High liquid limit red soil (ω>80%) , which may soften soil and cause ground subsidence , theoretically can't be used as the foundation backfill because of its poor drainability and consolidating ability .The study tries to increase the dry density and degree of compaction of red clay by admixing rubbles in a certain ratio .The mixing, which keeps the water content within the optimal range , increases the possibility of red clay being used as backfill .%高液限（ω＞80％）红粘土作为一种特殊的不良地基土体，具有软土、土洞、地面塌陷和胀缩性破坏等不良工程特性，其难排水、难固结的特性原则上是导致其不能作为回填地基材料的主要原因。
研究提出在一定的最优含水量范围内，按一定比例掺和碎石并提高压实功等级的改良处理措施，可增大红粘土的最大干密度，提高其压实度，对改良用高液限红粘土作为回填材料增加了可能性。
【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P153-155)【关键词】高液限红粘土;回填材料;碎石;击实功【作者】杨建华;唐锡彬;王强【作者单位】贵州电力设计研究院，贵州贵阳550001;贵州电力设计研究院，贵州贵阳550001;贵州电力设计研究院，贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】P642.13+2在典型的喀斯特地貌区，高液限红粘土分布于较纯的碳酸盐岩(主要为白云岩、灰岩)地区，且无泥岩、页岩混杂的地层地带。
福建地区高液限粘土在高速公路路堤填料中的应用
学成 分 以 Ｓ（ ｉ
然 而 ， 据福建 省近 年来 高速 公路建 设 的实践 经验 根 证 明， 只要控 制好 施工 工艺 ， 高液 限亦 可直 接 作为
下 ， 性 高、 粘 ：
＿ 铁 勘 国 道 ．
Ｌ ＵＲ Ｙ Ａ Ｅ Ｉ ０ ８ ６ ＷＹ Ｓ ＶＥ ＮＤ Ｄ ＳＧＮ２ ０ （）
５ 以内）含 水量达到 要求后按照 《 ， 公路土工试验规 程》 ］ 进行 击实 ， Ｉ ２ 要求 击实后 测定填 料 的 Ｃ Ｒ值 。 Ｂ “ 湿法” 制件 后 Ｃ Ｒ值能满 足规 范要求的填料 ， Ｂ
可用 于路 堤填筑 ； “ 法 ” 若 湿 制件 测 定 的 Ｃ Ｒ值仍 Ｂ
小ｌ ｒ该孔 径 土 占总 土 重 的百 分 数 （ ％）
试验报 告分 析可 知 ， 建地 区高液 限粘土 多为花 岗 福
石 、佃
土， 不得 直接作 为路 堤填料 ； 需要 用 时 ， 必须 采取满
足 设计 要求 的技术 措 施 ， 检验 合格 后方 可使 用 。 经
岩风化 形成 的残 积土 ， 化 Ｆ ２ 为主 。在 天然状 态 ｅ０３ 易于燥 ， 但干 燥 后 比较 坚
【 关键 词 】 高速 公路 高液 限粘 土 路堤来自填料 “ 湿法” 制件
福建 为 多 山地 区 ，且多 为火成 岩 山体 ， 高速 在 公 路建 设 中， 存在 大量 的高液 限粘 土挖 方路 段 ， 若 均 作 为弃方 处理 ， 势必增 加 工程造 价 ， 且会造 成环 境 的破坏 。因此 ， 效地 利用 高液 限粘 土作 为路基 有 填料， 对福 建 高液 限土发育 地段 的高速 公路 建设 具 有 很大 的环 境效 益和 经济 效益 。
布 ； 高液 限粘 土 的分布 具有 区域性 。一般 一个 山 ③
石灰岩风化料改良高液限粘土路用性能试验研究
对 ５个 典 型 地 段 的 高 液 限 粘 土 进 行 液 塑 限 、击 实 、土 的 承 载 比 （ Ｂ 、 固 结 、抗 剪 强 度 等 试 验 。 Ｃ Ｒ）
试 验结 果 见 表 １ 。
表 １ 高液 限 粘土 的物 理力 学性 质 指标
关 键 词 ： 高液 限粘 土 ；石灰 岩 风化 料 ；填料 ；路 用 性 能
中图分 类 号 ：Ｕ １． ４６１ ２
文 献 标 志码 ：Ａ
文章 编 号 ：１０ ８２ （０ ０ ０ ０ ０ — ２ ０ ３— ８５ ２ １ ）６— １４ ０ １ 试 验 方 案 设计 １ １ 原材 料 性 质 ．
系数小 ，土的压实性差 ；抗剪强度较大 ，Ｃ Ｒ值满足 Ｂ
公路路基 对填料 承载力 的要 求 （ Ｂ Ｃ Ｒ值 ＞３ 。该类 ）
土 液 限高 ，收 缩性 大 ，直 接 利 用其 填 筑 路 基 施 工 中难
降低 其 收 缩 开 裂 性 能。石 灰 岩 风 化 料 掺 量 分 别 为 ｌ ０％ ，２ ０％ ，３ ０％ ，４ ０％ ，按照 《 公路土工试验规
１ １ １ 石灰 岩风 化 料 颗 粒分 析 ． ．
高液 限粘 土 广 泛分 布于 我 国西 南 、中 南 和 华 东 地 区 。这 类 土 液 限 高 ，空 隙 比 大 ，透 水 性 和 水 稳 性 差 ，不能 直 接 作 为 路 堤 填 料 。 当 利 用 其 填 筑 路 堤 时 ，应进 行 处 治 。对 于 有着 大 面 积 高 液 限 粘土 分 布 的地 区 ，弃 土换 填 、化 学改 性 等方 式 由 于受 到工 程 费 用 高 、对 环 境破 坏 大 、施 工 工 期 长 等 因 素 的制 约 ，不
高液限粘土改良试验研究与应用
第30卷第3期2008年9月 湘潭师范学院学报(自然科学版)Journal o f X ia ngta n Normal Un iver sity(Natural Science Edition) Vol.30No.3Sep.2008高液限粘土改良试验研究与应用①李永志1,谭文雄2,刘广伟2(1.佛山市盛建公路工程监理有限公司,广东佛山528000;2.佛山市高明区公路局,广东佛山528000)摘 要:高液限粘土塑性区含水范围大,土体物理力学性能受含水量变化影响,产生不利形变,作为路基填料,出现大量工后病害。
通过掺加外加剂,改变土质结构,改善物理力学性能,使其符合路基填料要求,合理利用,节约工程费用,减少环境不良影响,为方案比选提供依据。
通过在佛山市高明区高铜线一级公路项目应用,取得了较好的经济和社会效益。
关键词:高液限粘土;土质改良;研究与应用中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1671-0231(2008)03-0070-03相关试验和研究表明,高液限粘土的主要特性为:平时易开裂,可压实性差,有的压实后压缩性仍较高,塑性区含水量范围宽,浸润后持水时间长,天然稠度低,CBR 值变化范围宽,水稳定欠佳。
高液限粘土填筑路基典型的质量问题表现为:路基纵向裂缝及表面龟裂。
路基纵向裂缝影响路面平整性,破坏路面结构整体性,路表水通过裂缝渗透进路基后,长期作用下甚至会影响路基的稳定,对路基的危害甚大,因此,《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)规定,液限大于50,塑性指数大于26的土,不得直接作为路堤填料。
需要应用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检查合格后方可使用。
高液限粘土在南方地区分布较广,南方地区雨季时间长、雨量充沛、地下水位高的自然气候特点,对高液限粘土的使用特别不利。
如果简单地将此类土废弃,将会大大增加换填土及借、弃土场环境治理等直接工程费用,如果处理不当,还有可能带来土地荒漠化及水土流失等环境问题,因此,通过土质改良等技术措施,合理利用高液限土,可带来明显的经济效益和社会效益明显。
高液限土路基填料改良探讨
曲线 ， 据 塑 性 指 数 曲 线 的 变 化 关 系 可 以 确 定 一 个 最 佳 的 根 石 灰 掺 人 的 比例 。 （） Ｈ 值 试 验 方 法 ： 灰 土 Ｐ 值 试 验 是 由 依 戴 斯 和 ２Ｐ 石 Ｈ 格 瑞 米 建 议 的 。依 戴 斯 和 格 瑞 米 通 过 试 验 研 究 证 明 ， 灰 石 土 一 定 的 Ｐ 值 是 保 证 石 灰 与 土 发 生 反 应 的 重 要 的 必 要 条 Ｈ 件 。他们 建议石灰土溶液 Ｐ Ｈ值 达到 ｌ． ２ ４时 的石灰掺 量可 以作 为 设 计 掺 量 。 Ｐ 值 试 验 方 法 的 优 点 是 相 对 简 单 易 行 ， 它 并 不 能 确 Ｈ 但 保 石 灰 与 土 的 作 用 ， 不 能 预 测 石 灰 土 的 强 度 的 增 长 ， 需 也 仍 以其 他 的 改 良试 验 指 标 值 作 为 确 定 掺 人 量 的 评 判 标 准 。 （ ） 侧 限抗 压 强 度 试 验 方 法 ： 行 不 同 石 灰 掺 量 的 高 ３无 进 液 限 土 无 侧 限 抗 压 强 度 试 验 ， 般 掺 量 为 ： 、 、 、 一 ０ ３ ４ ５ 、 、 、 … 。无 侧 限 抗 压 强 度 试 验 应 在 试 样 制 好 ６ ７ ８ 后 ７ ｄ或 ２ ｄ进 行 （ 良土 样 的 龄 期 为 ７ ８ 改 ｄ或 ２ ｄ 。 根 据 试 ８） 验 结 果 绘 制 无 侧 限 强 度 与 石 灰 掺 量 的 关 系 曲 线 ， 据 无 侧 根 限 强 度 曲 线 的 变 化 与 路 基 设 计 对 强 度 需 要 确 定 石 灰 掺 人 的
根 椐 试 验 结 果 绘 制 液 限 、 限 、 性 指 数 与 石 灰 掺 量 的 关 系 塑 塑
基 作 为 高 速 公 路 主 体 工 程 ， 具 有 足 够 的 强 度 、 定 性 和 耐 应 稳 久性 。在现行《 路路基设 计规 范 》 《 路路 基施 工规 范 》 公 和 公 中规 定 ： 基 填 土 应 满 足 液 限 不 大 于 ５ ， 性 指 数 不 大 于 路 Ｏ塑 ２ ， 水 量 ） 超 过 规 定 ， Ｃ Ｒ实 测 值 大 于 规 定 值 的 要 求 。 ６含 不 及 Ｂ 由 于 我 国 也 还 没 有 相 应 的 技 术 标 准 和 技 术 指 南 ， 了 达 到 为 设 计 规 范 的 要 求 和 工 程 的 需 要 ， 国 的 工 程 技 术 人 员 进 行 我 了大 量 的 研 究 工 作 。 高 液 限 土 的 改 良是 通 过 改 变 土 的 某 些 物 理 性 质 和 力 学 性质来改善高液 限土 的特性 ： 改变 土 的某 些物理 性质是 为 了 减 小 土 的塑 性 指 数 、 小 土 的 自 由膨 胀 率 ， 于 机 械 的 施 工 。 减 便 改 变 土 的某 些 力 学 性 质 是 为 了 提 高 土 的 抗 剪 强 度 、 缩 模 压 量 、 高水 稳 定 性 、 小 土 的 膨 胀 性 等 ， 路 堤 土 填 料 符 合 规 提 减 使 范 设 计 的要 求 。对 高 液 限 土 的 改 良 ， 当 根 据 改 良法 的技 术 应 特 点 ， 虑 当地 的气 候 特 性 、 的 物 理 力 学 特 性 、 目 的经 济 考 土 项 投 资 、 行 要 求 等 因素 合 理 的 选 择 设 计技 术 方 案 。 运 由于各地 区、 地 层 高液 限土 的成 因、 质 不 尽相 同 ， 各 性 甚至差 别很大 。因此 对 高 液 限土 的改 良， 须 通 过对 项 目 必 土 料 进 行 对 应 的 改 良 试 验 研 究 ， 确 定 合 适 的 添 加 剂 种 类 以
高速公路路基高液限黏土施工改良技术
高速公路路基高液限黏土施工改良技术在研究高速公路路基高液限黏土施工改良必要性时，可以通过以下两个方面来了解，第一，在使用高液限黏土进行施工时，由于其强度低，只使用这一种填充物难以达到施工强度标准，进而需要对黏土进行施工改良，提高路面运行的稳定性。
另外，国家相关规定要求，路基中黏土的颗粒含量需要≤25%，并且黏土中的液体含量＜50%，当施工材料不满足这一规定时，需要将施工材料进行加工，符合标准后才能应用到工程施工中。
第二，黏土的硬度与颗粒之间的摩擦力有关，当黏土中的含水量较大时，其中的摩擦力会降低，黏土的硬度降低，应用这一黏土进行施工，影响路基的稳定性。
（二）改良研究在研究高速公路路基高液限黏土施工改良必要性时，可以通过以下两个方面来了解，第一，在对高液限黏土改良之前，需要进行实验对黏土的黏性进行研究，并对公路施工路段需要黏土黏性进行分析，通过这样的方法，能够了解黏土改良的方向，并针对这一方向改良黏土，进而提高路基施工质量。
第二，在对高液限黏土改良研究时，可以进行实验，在高液限黏土中添加其他物体之后，通过实验了解其中的透水性、孔隙大小等，通过反复实验的方法，找到其中存在的问题并加以解决，提高高液限黏土的粘结力。
一、高速公路路基高液限黏土施工改良技术（一）添加石灰法在对高速公路路基高液限黏土施工改良时，可以应用添加石灰法，具体可以通过以下两个方面来了解，第一，在高液限黏土中添加石灰时，需要对其中的含水量、颗粒密度等进行研究，例如：在研究时，实验人员可以先在其中添加2%、6%、10%的石灰，开展实验研究其中黏土的黏性，实验结果见表1。
根据实验结果，可以了解在高液限黏土中添加石灰，能够降低高液限黏土中的含水量，并且能够提高其中的密度、硬度，应用这一方法能够提高路基的稳定性[1]。
第二，虽然在高液限黏土中添加石灰能够提高硬度，提高施工效果，但应用这一技术需要使用大量的生石灰，但部分地区市场供应量不足，对工程的施工进度有一定的影响。
高液限土的特性分析及其处治方法
高液限土的特性分析及其处治方法作者：韦立娟来源：《中国科技博览》2013年第25期[摘要]由于高液限土具有的物理力学特性，若将其直接用于填筑路堤，会产生路基填土难以压实、翻浆、边坡坍塌等一系列不良病害。
本文首先分析了高液限土的土质力学及工程性质，其次，就高液限土的处治方法展开了深入的探讨，具有一定的参考价值。
[关键词]高液限土处治方法物理力学中图分类号：U412.22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）25-0258-011.前言根据《公路工程试验规程》（JTJ051-93）有关土的工程分类规定可知：高液限土是一种细粒土，同时具备两个分类特性：（1）小于0.074mm的颗粒含量大于50%；（2）液限50%以上。
根据《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）5.1.4.2的规定“液限大于50%塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不能直接作为路堤填料。
需要用时，必须采取满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用”。
由于高液限土具有的物理力学特性，若将其直接用于填筑路堤，会产生路基填土难以压实、翻浆、边坡坍塌等一系列不良病害。
2.高液限土的土质力学及工程性质2.1 高液限土的土质特性由于高液限土颗粒粒径较小，因此毛细水上升高度较大，但速度较慢；又由于其中含有的矿物成分带有较多的负电荷，亲水性强，造成土粒结合水膜厚度较大，而渗透系数较低。
这些表明高液限土中的水分在正常情况下不容易逸出，并且土不容易压实，其物理特性决定高液限土是一种路基填土的不良材料。
2.2 高液限土的力学特性土是由固体颗粒、水和空气三部分组成的，固体颗粒是土的骨架，要使单位体积内的固体颗粒增加，只有采取措施使土体内的空气和水排出。
在碾压的过程中，主要发生的现象是颗粒重新排列，互相靠近和小颗粒进入大颗粒的孔隙中。
高液限土内粗颗粒含量少（塑性指数高是活动性土的象征。
它是土从半固体过渡到液体产生大幅度体积膨胀的一个条件，也是土从高含水量过渡到低含水量产生大幅度体积收缩的一个条件。
弱中膨胀性高液限粘土作路堤填料的对策
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７ ． 施工控 制 压实 宜选 用 大型 压实 设 备、 动式 压 路 振 机或３ －５Ｔ 胎压路 机， ０ ０轮 速度４ Ｋｍ／ 。 ｈ 每侧 路基 加宽３ － ０ ｍ。 ０ ５ ｃ 路堤与路 堑分 界地 段加 强压实 效果 。 土颗粒 应破碎至５ ｃ ｍ以下， ｃ ２ ｍ 以下更佳， 压实土 层松铺厚度不大 干３ｃ 做 ０ ｍ。 好３ ４ － ％的横坡 ， 以利 排水 。 取土场 挖出的土 方不 应直 接 运至 施 工现场 ， 应先 掺 设计 灰量 的３ ～５ ％， 土填料 砂 化、 Ｏ Ｏ 对 改性 ， 基本 稳定 后使 用， 闷料 砂化 改性 时 间， 般５ ７ 注 一 ～ 天。 意 气象动态 ， 严禁 雨季或 雨天施 工， 雨后应及 时 复 压、 确保 达 到 雨前压实 度 水平或 设 计规
｜ 技 回程 术
弱中膨胀性高液限粘土作路堤填料的对策
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ａ０ ）粒子 吸附到 土颗粒周 围， 形成石灰 水 摘要： 对受工程造价、 工条件限制的公 Ｃ （Ｈ ２ 施 化物 在 颗粒 表 层聚 集， 经硬化结 晶， 形成 一种 路 工程项 目 在膨胀 土地区采 用中弱性膨胀土 ， 这种 固化 层可以起到防止土颗粒内 作路 基 填料是一个重要 课题 本文从 设计与 ｝固化层， 水化 散 和 外水 内侵 的 作用 ， 弱 膨胀 土 的 亲 减 施工角度 ， 结合ｌ 程实践阐述 弱中膨胀性高 工 水性 ， 从而增 强自身稳定性 能 。 工程实践 中， 液 限粘土作路堤填料的设计与施工对策。 膨胀 量的影 响关系做 ｒ 关键 词 ： 膨胀 土 路 基填 筑 改性处治 对石灰 剂量与膨胀 力、
２ 朱 惠 君 主编 ． 高速 公 路路 基 设 计与施 、 Ⅸ 工》北 京： ． 人民交通 出 版社， ０ ５ ２ ０． ３ 中交第一公 路工程 局有限公司．公路路基 、 《 施 工技 术规范（Ｔ １—０ ６）北 京： Ｊ Ｇ Ｆ０２０ ） ． ） 人民
高液限土用于路基填筑时的控制问题
关键词: 会路路基 中图 分类号: t 416 T
高 液限土
路基填筑 施工 撞制 文献标志码: A
文章编号: 1672一 3791(2007)12(c卜0062一 02
1 前言
公路路基施工技术规范规定液限(%)大于 0 5 的细粒土为高液限土， 且规定液限大于 5 、 0 塑性指数大于 26 的土不适于作为路基填料。 在工程实践中，采用室内重型击实标准得到
W
因此，对这类土来说，如规定的压实度 为93% 则当土的含水量超过 26 . 7 % 时， 6 该土就属于高含水量土，如该土不采取任何 降低含水量措施的情况下，可能达到的压实 度就只有93% 3 . 2 高含水量土的压实 土在碾压过程中， 除了使土块相互靠近， 同时， 还使土中的空气率逐渐减少而达到密实， 但要想通过增加碾压遍数将土中的空气完全挤 出是不可能的。相反， 过碾会使土中孔隙空气 不能及时排出， 空气受到压缩， 使土中的内压 应力增加导致产生很多裂缝 ，破坏了土的结 构，出现 “ 弹簧”现象， 降低了承载力。稠 度为1. 0一 1的潮湿粘土， 1. 如采用重型击实标 准压实很易形成 “ 弹簧土” 。根据交通部科 学研究的资料表明，这类土即使晒干，按重 型击实标准压实后，本身极不稳定，当外来 水或湿气浸人后，土的含水量很快增加，密 实度和强度也随之降低，待稠度达到 1 . 0 一 1 . 1 的范围时，土体的含水量才趋于稳定， 从而形成一个稳定的结构层。压实功过大会 导致土体内部产生剪切破坏。因此，宜将压 实层减薄，如每层压实厚度 15 一 20cm ， 这 也有利干对高含水量土的翻晒和碾压，压实 机具以轮胎压路机效果最好。
3 高液限粘土的压实
试验证明，碾压不能将水挤 出，采用不
同击实功进行击实试验时，虽然得到的最佳 含水量和最大干密度不相同，但在最大千密 高， 有的高达4 %， 4 偏离最佳含水量达2 %， 度时土中的空气体积率都几乎是相同的，粘 5 性土一般在 4%左右，即使在高含水量的情况 施工晾晒时间长、 不易压实， 施工难度大。 若 下土中仍保持2% 左右的空气体积。 因此， 特 直接利用高液限土填筑路基， 极易导致 “ 难压 实、 弹簧现象、 边坡坍塌”等病害， 必须加以 高含水量土很难压实。试图通过增加碾压遍 处理 。 数来提高密度，结果是导致剪切破坏的 “ 弹 2. 2 压实基本原理 簧” 现象越来越严重， 这种特高含水量土不能 所谓路基的压实就是在压实机具短时荷 直接用于路堤填筑。 载或振动荷载作用下 ，使土颗粒重新排列、 3 . 1 高含水量土与压实度是相对的 互相靠近和小颗粒进人大颗粒的孔隙中，从 高含水量土是相应于规定压 实度而言 而使单位体积内颗粒数量增加 ，减少空气 的， 也就是说， 当土的含水量超过某一容许值 率。要使单位体积内固体颗粒增加 ，只有采 后就不可能压实到规定的压实度。含水量大 取措施使土体内的空气和水排出，在固定含 干此容许值的土称之谓高含水量土 ，土的最 m 可 按 下 式计 算 出 : 水量和压实功作用下，土的理论最大密度就 大容许含水 量 W 是土中空气体积率等于零时土接近二相体时 与 卫9 礁 = I OO 、 P 占丛 旦 八 的密度。另一方面，土颗粒要达到最大的靠 却* 近和填充程度还需要一定的水的润滑作用， 水的密度， / c m 3; 9 式中 : 填料含水量过大，虽然润滑作用加强，但此 p 、 一 土粒的密度，9 / cm 3; 一 时水的体积增加过大，也得不到最大的压实 V。 碾压后土中残留的密闭空气体积 一一 密度; 若含水量过小， 起不到润滑作用 ， 同样 率。对于粘土约 2 % ，粉土约为 3 % ，粘性 得不到最大的压实密度。但对于高液限土 . 土为6%一 . 5%; 9 其天然含水量一般大于塑限，采用室内击实 p 一 土的规定最大干密度， cm3) (9/ 的最佳含水量大大小于塑限含水量 ，依此含 K尸 n 规定达到的压实度， r (%); 水量来指导压实作业 ，一是填料难于晾晒，
高液限红粘土路基填筑试验研究及施工控制
高液限红粘土路基填筑试验研究及施工控制摘要：本文通过某高速公路路基工程直接填筑高液限红粘土的试验研究及施工控制，探讨出了高液限红粘土填筑路基的施工工艺及质量控制标准，为今后高液限土填筑路基工程提供参考。
关键词：高液限；红粘土；路基填筑；试验；施工控制1 工程概况某高速公路工程。
根据对该段线路部分钻孔及挖探所取的原状土样进行试验，结果表明均为高液限粘土，特征为收缩后复浸水膨胀，能恢复到原位。
通过调查，发现这些高液限土属于特殊气候地区过湿土，普遍具有“高液限（50%-80%）、高塑性指数（Ip＞26%）、高天然含水率（30%-50%）”的特点。
如果废弃某高速公路沿线大量的高液限红粘土，全部换填处理，不但会增加工程的投资，而且沿线也找不到符合路基填筑要求的土源进行换填，只有高价从外地远运土源或掺灰改良高液限红粘土。
但这些方法均存在环保和成本问题，无法大规模实施。
所以项目施工就不得不采用高液限土作为路基填料。
因此，只有利用高液限红粘土的特性，进行试验段铺筑研究，才能确定高液限红粘土填筑路基合理有效的施工工艺及质量控制标准，才能将高液限红粘土直接用于路基填筑。
2 高液限红粘土的危害高液限土存在种种不利于路堤填筑的因素。
它具有很强的亲水、持水性和很高的可塑性及粘聚性，土体遇水急剧膨胀，失水则严重干缩，高液限土作为路基填料对现场施工的影响比较大。
当含水量高时，此类土常常粘结成塑性很高的巨大团块，很难晾干；当水分散失时，土块坚硬，难于击碎、压实；此类土颗粒小，密度小，压实度难以达到。
直接采用高液限土作为路堤填料引起的病害很多，常见的有以下几种：（1）龟裂：高液限土具有很高的塑性、亲水形和保水性，路基碾压成形后，干燥时随着水分的散失，土体将严重干缩龟裂，其裂缝宽度约1 ～ 2 cm，缝深可达20～50 cm，雨水可通过裂缝直接灌入土体深处，使土体深度膨胀湿软，从而丧失承载能力。
（2）坍塌：高液限土具有极强的亲水性，土体浸水时，体积膨胀，当膨胀受到约束时，土体中会产生膨胀力，当这种膨胀力超过上部荷载或临界荷载时，路基出现严重的崩解，造成路基局部坍塌。
高液限土路基填料的应用技术研究
近 年来 ， 路建 设 中遇 到程度 不 同 、 公 数量 不 等的 高 液 限土 ， 给设 计 和 施 工 带来 许 多 问题 。高 液 限 土
作 为路 堤填料 存 在 的 问题 主 要 有 ： 含 水 量 问题 。 ① 高液 限土 的天 然 含 水 量 高 ， 以 压 实 ， 含水 量 过 难 但 低 ， 土体 又很 坚硬 ， 以粉 碎 。② 压 实 问 题 。高 液 难
哺｝ 帝 ＊ 常 素帝 常 谱 乖增 录谱 帝 增 素 帝 常 谱 素 常 ＊ 常常 帝 常 臂 素 常 ＊ 常 素 素 常常 常 常 常 录 素 帝 素 常 请常 素 帝 素
能 够准确 地 评 判 边 坡 状 态 ， 且 计 算 过 程 方 便 、 并 简 捷 ， 明本文 给 出的 网络 模 型 对 于 边坡 稳 定 性 分 析 说 是 实用 的 。
参 考文 献 ：
Ｅｉ 焦李成． ｌ 神经 网 络 计 算 ［ ． 安 ： 安 电 子 科 技 大 学 Ｍ］ 西 西
出 版 社 ， ９ ５ １ ９．
［３ 程相君． － ２ 神经 网 络 及 其 应 用 Ｉ ． 京 ： 防 工 业 出 版 Ｍ］ 北 国
３ 结 语
本 文运用 自组织 特征 映射 神经 网 络对边 坡稳定
摘
要 ： 中探 讨 了高 液 限 土 的等 级 、 工 性 能 和 击 实标 准 ， 出 了高 液 限 土 路 基 填 料 的选 用 文 施 提
和 改 良设 计 方 法 。
关 键 词 ： 路 ；高液 限 土 ；路基 填 料 ； 用技 术 公 应 中 图 分 类 号 ： １ ． Ｕ４ ６ １ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ６ １ ６ ８ ２ ０ ） ２ ０ ６ － ０ １ ７ —２ ６ （ ０ ７ ０ — ０ ９ ３
高液限土路基的化学改良技术研究
对福建的高液限土的试验研究，揭示了高液限土的1 引 言CBR 强度曲线与其密实度曲线相分离的特征，并由高液限土在我国云南、贵州等西南地区分布广此提出高液限土的最大CBR 与最大CBR 含水率的定泛，某高速公路工程建设中遇到了大量的高液限义与指标，为高液限土在较高含水率下碾压奠定了土。
高液限土具有细颗粒含量高、高天然含水率、理论基础。
刘见天对高液限土采用掺砂处治的改良高液塑限、高孔隙比、低密度、上硬下软、干缩开技术进行了研究，分析了掺砂量对高液限土工程特裂、持水能力强、可压实性差和遇水弱膨胀等特性的影响。
张国炳针对广东某高速公路工程建设，性，是西南地区公路建设中经常遇到的一类特殊进行了高液限土的离子改良试验研究。
叶琼瑶结合土。
随着“少挖方、零弃方”绿色公路建设理念的广西某高速公路工程，对高液限红粘土进行了无机推行，高液限土的填筑利用势在必行。
由于高液限结合料化学改良试验，分析了其工程改良效果。
高土的天然含水率普遍较高，碾压困难，压实度低，液限土在我国分布广泛，不同地区的高液限土物理作为路基填料使用受到一定的限制。
当施工时气候特性差别很大，因此需采用相应的方法进行改良处条件导致高液限土难以晾晒利用，综合工期、质量治。
为了解决某高速公路工程中遇到的高液限土填和造价等因素的考虑，采用低剂量的石灰、水泥等筑难题，本论文结合工程实际，对高液限土进行了外掺剂进行化学改良是较为常见且必要的处治方系统的室内试验研究，以合理指导工程建设。
法，其主要目的是降低高液限土的天然含水率和塑2 石灰、水泥改良土的强度机理性指数，改善可压实性、提高土体强度及稳定性。
石灰、水泥改良细粒土有一定的适用范围，通常塑 2.1 石灰改良土的强度形成机理性指数小于12的土不适宜用石灰来稳定，塑性指数研究表明，石灰改良土的强度增长机理可归纳大于17的土不宜采用水泥来稳定。
为四个方面：离子交换与凝聚作用、火山灰反应、国内对高液限土进行了许多研究。
高液限粘土作为路基填料的研究
高液限粘土作为路基填料的研究郭抗美等:高液限粘土作为路基填料的研究?51?高液限粘土作为路基填料的研究郭抗美'刘春原(1,北京科技大学土木与环境I程学院北京100083;2,河北工业大学土木学院)摘要针对高液限粘土不能满足高等级公路路基填料的要求这一问题,通过一系列试验,研究了其化学成分及物理力学指标.分析了高液限粘土掺入不同外掺剂加固土的加固机理,并确定了不同外掺剂加固土的最佳配比.通过现场铺筑试验段的检验,最终筛选出最佳外掺剂及相应的配比.关键词高液限粘土外掺剂加固土配比1概述路基作为公路路面及车辆荷载的承重结构物,必须具有足够的强度,刚度和耐久性.为此,要求路基填料应满足一定的物理化学特性.沿海地区沉积的土体多为高液限粘土,淤泥土等不良土体.其物理力学指标不能满足高等级公路路基填料的要求.解决问题的途径是远距离调运符要求的合填料,或对当地高液限粘土进行土质改良.填料远距离调运不仅造成工程成本的大幅度增加,同时还会延长施工工期.因此对当地高液限粘土进行土质改良,实际上是解决沿海高等级公路路基填土最经济,最直接的办法,也是目前交通行业亟待解决的重大科技课题之一.2研究思路选取有代表性的高液限粘土,进行室内粒度成分及物理,水理,力学性质指标的测定.分析各种外掺剂加固土强度的形成机理及加固效果,筛选出适用于路基大面积填筑的几种外掺剂.通过不同外掺剂各种配比下的室内物理,力学试验,确定各种外掺剂的合理配比及击实标准.现场铺筑各种外掺剂合理配比下加固土试验段,确定相应的施工工艺,施工参数,并检验其实际加固效果.最终确定出经济实用,稳定性强的外掺剂.郭抗美,男,副教授,博士研究生.3不同外掺剂加固土的室内试验研究…3.1试验土样试验采用河北省沧州地区高液限粘土,物理性质,矿物成分如下.(1)物理性质.天然含水量44.5%,液限53.7%,塑性指数23.6%,稠度指标0.52.其颗粒组成见表l.表1高液限粘土的粒度成分表(2)矿物成分.高液限粘土的矿物成分主要是粘土矿物,氧化物,氢氧化物和各种难溶岩类(如碳酸钙等).粘土矿物的颗粒微小,在电子显微镜下观察到的形状为鳞片状或片状,经x射线分析证明其内部具有层状晶体构造.每l0o克高液限粘土的化学成分分析结果见表2.表2高液限粘土的化学成分表3.2外掺剂的选用在参考大量文献及工程实例的基础上,结合河北省沧州地区高液限粘土的工程地质特性,筛选确定了四种外掺剂进行对比研究:NCS(NewtypeofCompos. iteStabilizerforCohesiveSoil)固化剂,石灰,水泥,粉煤灰.态,说明预应力锚索加固设计方案是合理可行的.够,确保锚索能提供足够的抗拔力.6结论(1)三峡库区环境工程地质条件复杂多变,边坡失稳原因各异,应明确边坡的环境工程地质条件,对边坡失稳作出正确分析与判断,同时要确定好可能的滑动面,方可采用安全,经济,合理的防治措施.(2)进行预应力锚索加固设计时,应分析锚索设计的影响因素,确定锚索设计的关键参数.既要为坡体提供最大的抗滑力,又要防止群桩效应和应力集中,并尽可能地降低锚索的工程造价,在锚固作用和经济效益之间寻求最佳的平衡点.(3)锚索加固公路边坡工期较短,安全可靠,但锚索一定要穿过可能的滑动面,保证锚固长度足参考文献:[1]李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M].武汉:中国地质大学出版社.1994.[2]晏鄂川,唐辉明.工程岩体稳定性评价与利用[M].武汉:中国地质大学出版社,2002.[3]杨航宇,颜志平等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版社.2002.[4]SagasetaC,SanchezJM,CanizalJ.Ageneralanalyticalsolutionforthere—quiredanchorforceinrockslopeswithtoppingfailure[J].1ntemational JournalofRockMechanics&MiningSciences,2001,38:421—435.[5]刘柞秋,周翠英,尚伟.东深供水改造工程BllI2边坡预应力锚索加固优化设计[J].岩石力学与工程,2003,23(6):1020—1024.[6]张发明,刘宁,赵维炳.岩质边坡预应力锚索加固的优化设计方法[J】.岩土力学,2002,23(2):I87—190.收稿日期:2007—02—08?52?全国中文核心期刊路基工程2008年第2期(总第137期) (1)NCS固化剂.NCS固化材料是针对全国各气候区不同土质在干,湿状态下进行稳定加固的新型系列建筑材料,具有工期短,造价低,路用性能好等特点.系列产品可根据不同土质研制不同的NCS配方,达到固化路基及路面结构层的作用.其吸水量较生石灰高78%,较水泥高141%,能较好地改善高液限粘土的压实条件.(2)石灰.试验采用易县生产的含氧化钙77.78%,氧化镁5.88%的一级镁质石灰.(3)水泥.试验用水泥为32.5级矿渣硅酸盐水泥.(4)粉煤灰.粉煤灰是一种具有一定活性的工业废渣,主要化学成分为钙,硅,铝及少量的镁和其他物质.试验所用的粉煤灰是电厂排放的富含CaO和SO粉煤灰,其主要化学成分及物理力学性能指标见表3,表4.表3粉煤灰化学成分表%密度细度烧失量需水量比90d强度比/(g?cm一)(450~m筛余)/%/%/%/%2.3802.304.34952343.3不同外掺剂加固土配比试验研究在对不同外掺剂的性能及其加固土的加固机理进行调研,分析,论证的基础上,制备了四组试样,并进行了相应的试验.A:固化剂NCS—IV4%;B:石灰4%;C:水泥2%+石灰4%;D:粉煤灰10%.四组试样标准击实试验结果见表5,7d,14d,28d单轴无侧限抗压强度试验结果见表6,CBR承载比试验结果见表7.表5各加固土的标准击实试验表表6各加固土无侧限抗压强度试验表贯入2.5mm的CBR值46.912.937.29.2贯入5.0mm的CBR值38.518.834.110.9从试验结果可以看出,四组不同外掺剂加固土的最大干密度相差不大,但NCS加固土和水泥+石灰加固土的最佳含水量大于其它两组外掺剂加固土的2 %一4%.显然,他们能够较多地吸收高液限粘土中的水分,改善高液限粘土的性能.尤其是NCS加固土,对提高高液限粘土的工程特性效果尤为显着.由各加固土无侧限抗压强度试验结果可以看出,NCS加固土和水泥+石灰加固土的强度较高,而石灰加固土和粉煤灰加固土的强度较低.同时,NCS加固土的早期强度较高,强度增长较快,7d强度达到了最终强度的80%,对缩短工期和降低工程造价具有重要意义.通过各加固土CBR试验结果也可以看出,四种加固土均能满足规范对路基填料的要求,尤以NCS和水泥+石灰外掺剂对高液限粘土的改良效果最好. 4加固土试验段检测分析为了进一步研究加固土的工程实用性,根据室内试验选用的各加固土的配比,现场选择NCS加固土和水泥+石灰加固土铺筑了两个各100m的试验段.严格按照公路路基施工技术规范施工,检验和检测.结果表明两种外掺剂均较好地改善了高液限粘土的路用性能,其加固土能够满足高速公路路基填土的需要.但水泥+石灰加固土现场施工困难,且需要检测石灰,水泥两种材料的剂量,施工工艺复杂.研究认为,以掺人4%的Ncs—IV为最佳,以此改良后的加固土的物理力学性能满足工程要求,施工工艺简单,施工质量易于控制.但需要注意,现场施工时应严格控制Ncs—IV外掺剂的剂量,并按照公路路基施工技术规范施工,检验和检测,确保工程质量.5结论高液限粘土作为高速公路路基填料,必须进行土质改良.通过分析筛选确定了四种外掺剂及其工程配比;测定了四种外掺剂加固土的最大干密度,最佳含水量,无侧限抗压强度和CBR值等物理力学性质指标.(1)采用生石灰,粉煤灰为外掺剂按一定配比掺人高液限粘土中,对其工程性质有一定改善,但强度增长较慢,且吸收高液限粘土中水分的能力较弱.(2)石灰+水泥作为外掺剂虽能保证加固土的强度,但施工工艺较复杂,不利于现场施工.(3)高液限粘土作为路基填料应以Ncs—IV作为外掺剂,其加固土具有较好的力学性能且早期强度较大,造价相对较低.参考文献:[1]河北省交通厅.高液限粘土填筑高速公路路基的研究[研究报告].河北工业大学,2003.[2]仇群钻,张培君,张晓鹏.路基填土室内CBR试验研究[J]. 交通标准化,2005,总148期.[3]张登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990.[4]彭波,李文瑛,戴经梁.液体固化剂加固土的研究[J].西安公路交通大学,2001,(1).[5]刘春原,窦远明,戎贤,粱瑞林.高液限粘土填筑高速公路路基的研究[J].河北工业大学,1999,(8). 收稿日期:2007—02—26。
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高液限粘土作为路基填料的研究
郭抗美等:高液限粘土作为路基填料的研究?51?
高液限粘土作为路基填料的研究
郭抗美'刘春原
(1,北京科技大学土木与环境I程学院北京100083;2,河北工业大学土木学院)
摘要针对高液限粘土不能满足高等级公路路基填料的要求这一问题,通过一系列试验,研究
了其化学成分及物理力学指标.分析了高液限粘土掺入不同外掺剂加固土的加固机理,并确定了不同
外掺剂加固土的最佳配比.通过现场铺筑试验段的检验,最终筛选出最佳外掺剂及相应的配比.
关键词高液限粘土外掺剂加固土配比
1概述
路基作为公路路面及车辆荷载的承重结构物,必
须具有足够的强度,刚度和耐久性.为此,要求路基
填料应满足一定的物理化学特性.
沿海地区沉积的土体多为高液限粘土,淤泥土等
不良土体.其物理力学指标不能满足高等级公路路基
填料的要求.解决问题的途径是远距离调运符要求的
合填料,或对当地高液限粘土进行土质改良.填料远
距离调运不仅造成工程成本的大幅度增加,同时还会
延长施工工期.因此对当地高液限粘土进行土质改
良,实际上是解决沿海高等级公路路基填土最经济,
最直接的办法,也是目前交通行业亟待解决的重大科
技课题之一.
2研究思路
选取有代表性的高液限粘土,进行室内粒度成分
及物理,水理,力学性质指标的测定.分析各种外掺
剂加固土强度的形成机理及加固效果,筛选出适用于路基大面积填筑的几种外掺剂.通过不同外掺剂各种配比下的室内物理,力学试验,确定各种外掺剂的合理配比及击实标准.现场铺筑各种外掺剂合理配比下加固土试验段,确定相应的施工工艺,施工参数,并
检验其实际加固效果.最终确定出经济实用,稳定性强的外掺剂.
郭抗美,男,副教授,博士研究生.
3不同外掺剂加固土的室内试验研究…
3.1试验土样
试验采用河北省沧州地区高液限粘土,物理性
质,矿物成分如下.
(1)物理性质.天然含水量44.5%,液限
53.7%,塑性指数23.6%,稠度指标0.52.其颗粒
组成见表l.
表1高液限粘土的粒度成分表
(2)矿物成分.高液限粘土的矿物成分主要是
粘土矿物,氧化物,氢氧化物和各种难溶岩类(如碳
酸钙等).粘土矿物的颗粒微小,在电子显微镜下观
察到的形状为鳞片状或片状,经x射线分析证明其内部具有层状晶体构造.每l0o克高液限粘土的化学成分分析结果见表2.
表2高液限粘土的化学成分表
3.2外掺剂的选用
在参考大量文献及工程实例的基础上,结合河北
省沧州地区高液限粘土的工程地质特性,筛选确定了四种外掺剂进行对比研究:NCS(NewtypeofCompos. iteStabilizerforCohesiveSoil)固化剂,石灰,水泥,
粉煤灰.
态,说明预应力锚索加固设计方案是合理可行的.够,确保锚索能提供足够的抗拔力.
6结论
(1)三峡库区环境工程地质条件复杂多变,边
坡失稳原因各异,应明确边坡的环境工程地质条件,
对边坡失稳作出正确分析与判断,同时要确定好可能
的滑动面,方可采用安全,经济,合理的防治措施.
(2)进行预应力锚索加固设计时,应分析锚索
设计的影响因素,确定锚索设计的关键参数.既要为
坡体提供最大的抗滑力,又要防止群桩效应和应力集
中,并尽可能地降低锚索的工程造价,在锚固作用和
经济效益之间寻求最佳的平衡点.
(3)锚索加固公路边坡工期较短,安全可靠,
但锚索一定要穿过可能的滑动面,保证锚固长度足
参考文献:
[1]李智毅,杨裕云.工程地质学概论[M].武汉:中国地质大学出版
社.1994.
[2]晏鄂川,唐辉明.工程岩体稳定性评价与利用[M].武汉:中国地质大
学出版社,2002.
[3]杨航宇,颜志平等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版
社.2002.
[4]SagasetaC,SanchezJM,CanizalJ.Ageneralanalyticalsolutionforthere—quiredanchorforceinrockslopeswithtoppingfailure[J].1ntemational JournalofRockMechanics&MiningSciences,2001,38:421—435.
[5]刘柞秋,周翠英,尚伟.东深供水改造工程BllI2边坡预应力锚索加固优
化设计[J].岩石力学与工程,2003,23(6):1020—1024.
[6]张发明,刘宁,赵维炳.岩质边坡预应力锚索加固的优化设计方法[J】.
岩土力学,2002,23(2):I87—190.
收稿日期:2007—02—08
?
52?全国中文核心期刊路基工程2008年第2期(总第137期) (1)NCS固化剂.NCS固化材料是针对全国各
气候区不同土质在干,湿状态下进行稳定加固的新型
系列建筑材料,具有工期短,造价低,路用性能好等
特点.系列产品可根据不同土质研制不同的NCS配
方,达到固化路基及路面结构层的作用.其吸水量较
生石灰高78%,较水泥高141%,能较好地改善高
液限粘土的压实条件.
(2)石灰.试验采用易县生产的含氧化钙
77.78%,氧化镁5.88%的一级镁质石灰.
(3)水泥.试验用水泥为32.5级矿渣硅酸盐
水泥.
(4)粉煤灰.粉煤灰是一种具有一定活性的工
业废渣,主要化学成分为钙,硅,铝及少量的镁和其
他物质.试验所用的粉煤灰是电厂排放的富含CaO和
SO粉煤灰,其主要化学成分及物理力学性能指标见
表3,表4.
表3粉煤灰化学成分表%
密度细度烧失量需水量比90d强度比
/(g?cm一)(450~m筛余)/%/%/%/%
2.3802.304.3495234
3.3不同外掺剂加固土配比试验研究
在对不同外掺剂的性能及其加固土的加固机理进
行调研,分析,论证的基础上,制备了四组试样,并
进行了相应的试验.A:固化剂NCS—IV4%;B:
石灰4%;C:水泥2%+石灰4%;D:粉煤灰
10%.四组试样标准击实试验结果见表5,7d,14
d,28d单轴无侧限抗压强度试验结果见表6,CBR
承载比试验结果见表7.
表5各加固土的标准击实试验表
表6各加固土无侧限抗压强度试验表
贯入2.5mm的CBR值46.912.937.29.2
贯入5.0mm的CBR值38.518.834.110.9
从试验结果可以看出,四组不同外掺剂加固土的
最大干密度相差不大,但NCS加固土和水泥+石灰
加固土的最佳含水量大于其它两组外掺剂加固土的2 %一4%.显然,他们能够较多地吸收高液限粘土中
的水分,改善高液限粘土的性能.尤其是NCS加固土,对提高高液限粘土的工程特性效果尤为显着.由
各加固土无侧限抗压强度试验结果可以看出,NCS加固土和水泥+石灰加固土的强度较高,而石灰加固土
和粉煤灰加固土的强度较低.同时,NCS加固土的早
期强度较高,强度增长较快,7d强度达到了最终强
度的80%,对缩短工期和降低工程造价具有重要意义.通过各加固土CBR试验结果也可以看出,四种
加固土均能满足规范对路基填料的要求,尤以NCS
和水泥+石灰外掺剂对高液限粘土的改良效果最好. 4加固土试验段检测分析
为了进一步研究加固土的工程实用性,根据室内
试验选用的各加固土的配比,现场选择NCS加固土
和水泥+石灰加固土铺筑了两个各100m的试验段.
严格按照公路路基施工技术规范施工,检验和检测.
结果表明两种外掺剂均较好地改善了高液限粘土的路用性能,其加固土能够满足高速公路路基填土的需要.但水泥+石灰加固土现场施工困难,且需要检测
石灰,水泥两种材料的剂量,施工工艺复杂.研究认
为,以掺人4%的Ncs—IV为最佳,以此改良后的加
固土的物理力学性能满足工程要求,施工工艺简单,
施工质量易于控制.但需要注意,现场施工时应严格
控制Ncs—IV外掺剂的剂量,并按照公路路基施工
技术规范施工,检验和检测,确保工程质量.
5结论
高液限粘土作为高速公路路基填料,必须进行土
质改良.通过分析筛选确定了四种外掺剂及其工程配
比;测定了四种外掺剂加固土的最大干密度,最佳含
水量,无侧限抗压强度和CBR值等物理力学性质
指标.
(1)采用生石灰,粉煤灰为外掺剂按一定配比
掺人高液限粘土中,对其工程性质有一定改善,但强
度增长较慢,且吸收高液限粘土中水分的能力较弱.
(2)石灰+水泥作为外掺剂虽能保证加固土的
强度,但施工工艺较复杂,不利于现场施工.
(3)高液限粘土作为路基填料应以Ncs—IV作
为外掺剂,其加固土具有较好的力学性能且早期强度
较大,造价相对较低.
参考文献:
[1]河北省交通厅.高液限粘土填筑高速公路路基的研究[研究报告].河北工业大学,2003.
[2]仇群钻,张培君,张晓鹏.路基填土室内CBR试验研究[J]. 交通标准化,2005,总148期.
[3]张登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990.
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安公路交通大学,2001,(1).
[5]刘春原,窦远明,戎贤,粱瑞林.高液限粘土填筑高速公路
路基的研究[J].河北工业大学,1999,(8). 收稿日期:2007—02—26。